新的制取方式也在开发中。其中,海水直接电解制氢技术和海上风电技术备受关注。未来绿氢的大规模生产,与风能、太阳能等可再生能源相耦合是关键。特别是在海上风电发展迅速,海水资源颇为丰富(地球水资源总量的97%)的背景下,利用海水直接电解制氢技术和海上风电技术向海洋要氢,成为绿氢制取的重要方向。这就像在大海上建起一座座“氢矿”,产出的绿氢可直接通过海上油气管道等进行远距离运输,提供了大量氢能。实现海水直接制氢的设想,要迈过不少技术门槛。电解海水制取氢有两种方式:一是淡化海水至纯水再制氢,技术复杂、成本高,难以规模化生产;二是海水直接电解制氢,难点在于海水成分复杂,对设备中的催化剂、电极、隔膜要求很高。经过长期攻关,我们尝试用物理力学方法,在一种透气不透水的“膜”作用下,把海水里的水汽“抽”出来,隔绝海水中的杂质离子,从而使水汽成为电解制氢用的“纯水”,向电解液补水。2022年11月,这一成果发表在《自然》杂志,后被科技部评为2022年中国科学进展之一。未来,海水直接制氢有望开辟氢能源技术和产业化新赛道。
在全球对清洁能源的追求中,氢能作为一种极具潜力的能源形式,正逐渐引起人们的关注。氢能具有许多独特的优势,使其成为未来能源领域的重要发展方向。氢能的优势之一是其零排放的特性。当氢气与氧气在燃料电池中反应时,产物是水,不会产生任何有害的温室气体或污染物。这使得氢能成为解决能源和环境问题的理想选择,有助于减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放,应对气候变化。此外,氢能具有高能量密度的特点。相比传统的电池技术,氢能能够储存更多的能量,从而为车辆和其他应用提供更长的续航里程。这使得氢能在交通运输领域具有广阔的应用前景,特别是对于长途运输和重型车辆。
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